最新研究表明，當大質量紅超巨星周圍形成 「物質繭」時，紅巨星會變暗，這也是它們可能隨時爆炸的信號。
紅超巨星參宿四爆炸想象圖。/ 歐空局/L.卡爾薩達
一個新近提出的「早期預警系統」可以幫助天文學家在一顆大質量恆星快發生超新星爆炸時發出警告。
超新星爆發標誌著恆星的核心坍縮並留下中子星或黑洞，能夠事先預知這種爆炸的「紅色預警」無疑能夠提示那些期待觀察這種奇妙天象的天文學家。來自利物浦約翰摩爾斯大學和蒙彼利埃大學的一組天文學家確定，質量在8到20倍於太陽的紅超巨星在爆炸前會在可見光下變暗99%。這種變暗是由於大量物質突然聚集在紅超巨星周圍，並形成「物質繭」，阻擋了其光線。
「緻密的物質幾乎完全遮蔽了恆星，使其在光譜的可見光部分衰減到原來的百分之一，」利物浦約翰摩爾斯大學天體物理研究所科學家，主要作者本傑明戴維斯說。「這意味著在恆星爆炸的前一天，你可能完全無法看到它。」
此前，科學家們一直不知道垂死恆星周圍的物質積聚需要多長時間。了解這種「物質繭」吸積的時間尺度是解開它如何形成的關鍵。
基於紅超巨星吸積物質的速度，對於這種「物質繭」形成的理論分為兩類。「超強風理論」認為，爆炸前的物質繭是在超新星爆炸前長達100年的時間裡，紅超巨星物質穩定流動的結果。
另一些學者信奉「大爆發理論」，認為爆炸前的物質繭是由於垂死恆星發生大規模質量損失事件（爆炸）形成的，這將花費不到一年的時間。
戴維斯和他的團隊模擬了這兩個主要的物質繭形成的場景，並模擬了紅超巨星居於這些「爆炸前物質繭」之中的情景。研究小組發現，這兩種模型都產生了大量光學上稠密的恆星周圍氣體，足以從根本上模擬紅超巨星的可見光輸出減少。
然而，「超強風理論」會導致這顆垂死的恆星在超新星爆發出現之前的幾十年裡明顯地變紅和暗淡。這與一年後最終在超新星爆炸中爆發的恆星的圖像不一致，因為這些恆星在這些圖像中看起來是正常的。這意味著這些恆星不可能在爆炸前建立起密集的阻擋光的「物質繭」，並表明這種物質必須在不到一年的時間內形成。
這代表了支持「大爆發理論」的快速物質積累模型。天文學家可以利用這些資訊和恆星的變暗來進入「紅色預警」狀態，並準備在一年左右的時間內觀測到一顆超新星。
「到目前為止，我們只能夠在超新星爆炸發生數小時後才能對它們進行詳細觀測，」戴維斯說。「有了這個預警系統，我們就可以準備好實時觀察超新星爆發，將全世界最好的望遠鏡指向那顆要死的恆星，並看著它們在我們眼前炸裂。」
理論很好，所以參宿四什麼時候炸？
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https://www.space.com/supernova-alert-system-dying-stars-cocoon
